A helymeghatározás szürke eminenciásai: a geodéziai tornyok

Részletek

Írta: Ancsin Gergely

Nem kell feltétlenül feketeöves, tájfürkész szemmel vizslatni a tájat – sőt gyakran még az autóból se kell kiszállni –, hogy feltűnjenek a szerte az országban imitt-amott felbukkanó jellegzetes, (majdnem) egyforma betontornyok, tetejükön valamiféle vékony elemekből fabrikált szerkezettel. Nos, ezek az építmények egy nem is oly rég letűnt korszak, egykoron szebb napokat látott, bár ma is szolgálatban álló mementói. Hivatalos – de korántsem teljes – nevük: geodéziai mérőtorony. Egyetlen „szent” céljuk a minél pontosabb helymeghatározás elősegítése. De hogyan?

1. kép: geodéziai mérőtorony a Mátrában. Fotó: Gulyás Attila/MTSZ

A földméréstan vagy geodézia a Föld alakjának és méreteinek meghatározásával, valamint a Föld felszínén levő természetes alakzatok és mesterséges objektumok alakjelző pontjainak meghatározásával foglalkozó tudomány. A geodézia és a persze a – egy jó ideje már igen pontos geodéziai méréseken nyugvó – térképészet a modern (értsd: valamilyen fokú strukturált rendszerbe szerveződő társadalomban élő) ember létéből fakadt.  A „hol ?” kérdésre történő szabatos válaszadás vagyis a tájékozódás folyamatos és kínzó, számos esetben létfenntartó igénye: adott terepi objektum (erdő, hegy, tó, folyó, útvonal, határvonal, csorda, elejtett állat, gombatermőhely stb.) hol található?

2. kép: klasszikus geodéziai feladat a terepen, medervonal kitűzés a Sió-csatorna építésénél Siójuton. Fotó: Fortepan / Magyar Műszaki és Közlekedési Múzeum / BAHART Archívum

A geodéta – rendkívül egyszerűsítő megközelítésben – lényegében pontokat keres egy olyan elvi földgömbön, ami nem is igazán létezik (egy csomó más dolgot is csinál, de számunkra most ez a legfontosabb), és azt megpróbálja megfeleltetni a valós térben. A Föld alakja bár szabályos, de ez csak „kellő távolságból” igaz. Valójában egyálalán nem gömb alakú, hanem geoid, azaz Föld alakú, így a matematikai módszerekkel történő műszeres helymeghatározás pontatlanná válna, ha abból indulnánk ki, hogy pusztán gömb alakú. Ez olyan helyzetekben, mint egy államhatár kijelölése, egy vízerőmű roppant gátjának, vagy egy több kilométer hosszú híd kimérése esetében korántsem mindegy. Ilyen esetekben minden milliméter számít, és ezeken a millimétereken emberi életek, országok sorsa és nem utolsósorban dollármilliárdok múlhatnak. Az emberiség – a tudomány és a műszerek pontosságának fejlődésével, illetve az egyre pontosabb mérések fokozódó igénye miatt – már jó pár száz éve rájött arra, hogy ki kell találnia egy olyan rendszert, amiben az elvi megközelítés minél közelebb van a valósághoz.

3. kép: Az ábrán a térképek elemi tragédiája. Egy nagyon egyszerű rögtönzött példával élve: egy adott matematikai módszerrel egy térképész által szerkesztett térképen Párizs x km-re van Johannesburgtól, de a valóság egészen mást mutat. E két szám eltérését kell minimalizálni. S hogy ez mennyire nehéz? A ma általánosan használt térképek is iszonyatos torzításokkal ábrázolják a „valóságot”. A fenti ábrán az egyik általánosan használt, az úgynevezett Mercator-vetülettel készült térkép torzulásait láthatjuk. A világosabb árnyalatú mező a térképen megjelenő, a sötétebb árnyalatú pedig a valós arányú (értsd: ekkorának kéne lennie) térbeli kiterjedést ábrázolja. Oroszország esetében egészen döbbenetes az eltérés. Mindez a geodézia és a térképészet legalapvetőbb és leküzdhetetlen problémájából fakad, vagyis akkor, amikor egy közel gömbfelületen (most már tudjuk: valójában geoid) lévő objektumokat szeretnénk síkban – térképen – ábrázolni (3D→2D). Fotó: World Cityscapes & Skyscrapers Facebook-csoport

Idővel egyre jobb matematikai modelleket dolgoztak ki a Föld alakjára és pontosabb módszereket arra, hogy egy terepen bemért pont, objektum is egyre pontosabban jelenjen meg a térképen. Mindez elképesztő mennyiségű, egyre kifinomultabb és precízebb terepi mérést igényelt. Mivel a mérés lényegében viszonyítás, így kellettek pontok, amihez képest mértek az adott kor geodétái egy bizonyos matematikai rendszerben. Így jutunk el évszázadok alatt a jól bemért és biztonságosan kiépített alappontok rendszeréhez, az alapponthálózathoz. Ezen alappontok egyik fajtája a geodéziai mérőtorony. A merőtornyok nagyon fontos pontok fölé (egészen konkrétan rá) vannak építve védelmi és láthatósági okokból. Vagyis ezek a behemót tornyok nagyok és nehezek, tehát szinte lehetetlen őket elmozdítani helyükről, és kellően magasak, hogy messziről is látszódjanak, továbbá ismert a nagyon pontos helyük.

4. kép: a 107 vasbetontoronyból álló ponthálózat. Kép: Bába Imre/MTSZ

5. kép: alappont, vasbetontorony pontvédelemmel Felsőörsön (b) és a hivatalos pontleírás ábrája (j) az alappontok adatbázisában. A hazai földmérési alapponthálózat – ahogy szokták mondani –  nem „Kismiska”:  58 499 alappont található a bárki számára elérhető adatbázisban. A meghatározás szerint: „Alappontnak nevezzük a terepen jól azonosítható és időtálló módon megjelölt olyan pontot, amelynek helymeghatározó adatai kellő pontossággal ismertek egy definiált vonatkoztatási rendszerben. Megkülönböztetjük őket irányultságuk (vízszintes, magassági), rendűségük (pontosságuk), vonatkoztatási rendszerük (EOVA, OGPSH, EOMA, Bendefy) szerint” áll a pontokat kezelő Lechner Tudásközpont weboldalán. Vasbeton toronnyal rendelkező pont mindössze 107 van, ebből 86 elsőrendű, 20 harmad-, illetve 1 negyedrendű pont. Fotó: Sebők Tamás/Lechner Tudásközpont, lechnerkozpont.hu

Az alappontok egységes rendszerét (különféle alappontok persze azelőtt is voltak) hazánkban a Monarchia alatt építették ki (a bécsi Katonai Földrajzi Intézet végezte) 1873 és 1899 között. Mivel mérésről beszélünk így az alappontoknak is van egy alappontja. Van egy abszolút vonatkoztatási (magassági alap-) pont: a Monarchia egységes alapszintfelülete, amit akkoriban az Adriai-tenger középszintjének a trieszti Molo Sartorio vízmagasságmérőjének 1875-ben meghatározott évi középértékén áthaladó szintfelülete jelentette. E magassági abszolút alapponthoz képest a szintezés során a következő helyeken határoztak meg magassági főalappontokat: Maria Rast a Dráva völgyében, Franzensfeste Tirolban, Lisov Csehországban, Vöröstoronyi-szoros, Terebesfejérpatak a Felső-Tiszánál, Ruttka a Vág völgyében és Nadap a Velencei-hegységben. Ebből egy található ma Magyarország területén: a nadapi főalappont (nadapi alapszint), amelynek magassági értéke 173,8385 m volt. A nadapi főalappontot szintezési ősjegynek vagy őspontnak is nevezik. Azért a itt található, mert geológiai értelemben annak idején biztos helynek tűnt: azt vélték, hogy számottevő, tektonikai okokra visszavezethető mozgásra nem tesz majd szert az elkövetkező évszázadokban.

6. kép: Ahol a végletekig komolyan vették a „hol?” kérdésre adandó választ. Locus perennis – örök hely –, így kezdődik a latin nyelvű idézet a Nadapon található szintezési alappontot jelző obeliszk talapzatán. Századmilliméteres pontosság, ilyen léptékekben is dolgozik a geodézia, ha a helyzet úgy kívánja. Ehhez a ponthoz igazodik ma minden magasságmérés Magyarországon. De – szinte már említenünk sem kell – , ez sem pont így van, a pont sztori ennél kissé bonyolultabb...
A talapzat teljes szövege: „Locus perennis – Diligentissime cum libella librationis, quae est in Austria et Hungaria confecta, cum mensura graduum meridionalium et parallelorum, quam europeam vocant, erectum MDCCCLXXXVIII” azaz „Az európai fokméréssel kapcsolatban, Ausztriában és Magyarországon a hosszúsági és szélességi körök mentén végrehajtott nagyszabatosságú szintezéssel meghatározott állandó jellegű alappont létesült 1888-ban”. Fotó: Lechner Tudásközpont-lechnerkozpont.hu

Még arra a kérdésre sem lehet egyértelmű válasz adni, hogy a tengerszint hol van. A Nadap főalappont tengerszint feletti magasságát 1888-ban végzett mérés alapján 173,8385 m-ben állapítottak meg az Adria felett. Mivel az Adria középvízszint ismételt mérése 1888-ban 9 cm-rel eltért az 1875. évi méréstől, ezért az Adria középtengerszint helyett bevezették a nadapi alapszintet. Ez azt jelenti, hogy a magasság nem a tengerhez képest, hanem egy képzeletbeli felülethez képest értendő, amely 173,8385 méterrel van a nadapi jel alatt. 1949-ben egy új hálózatmérés kezdődött, ennek során a nadapi főalapponttól kb. 100 m-re új főpontot helyeztek el, valamint az ország más részein további hat új főalappontot határoztak meg (Diszel, Mórágy, Cák, Szarvaskő, Sátoraljaújhely, Máriaremete). A hálózat kialakítása és mérése – melyet Bendefy Lászlóról, a főalappontok és a hálózat tervezőjéről Bendefy-hálózatnak is nevezünk – 1964-ig tartott. Persze a politika – mint mindenbe – ebbe is beleavatkozott: 1960-ban rendelték el, hogy a kelet-európai szocialista országokban az adriai alapszintről a balti alapszintre kell áttérni. Ekkor a nadapi alapszintről áttértünk a kelet-európai alapszintre, az ún. balti (kronstadti) alapszintre, amely 67,47 cm-rel feljebb van, mint a nadapi alapszint. A Nadap főalappont magassága így 173,1638 m a balti alapszinthez viszonyítva. Az IAG (International Association of Geodesy) EUREF albizottsága (Regional Reference Frame Sub-Commission for Europe) 1994-ben hozott határozata értelmében egységes magassági rendszert hoztak létre Európában. Az újonnan csatlakozott közép- és kelet-európai országok (Csehország, Magyarország, Lengyelország, Szlovákia, Szlovénia, Horvátország és Bosznia-Hercegovina) szintezési hálózatát, az UELN-95 egységes alapszintfelületéhez, az amszterdami vízmagasságmérő nullpontjához kell igazítani. Az amszterdami középtengerszint mintegy 14 cm-rel van mélyebben a balti középtengerszint magasságánál.

De térjünk vissza a tornyokhoz. A geodéziai mérőtornyok építését alapvetően az elsőrendű vízszintes alappontjaink az Egységes Országos Vízszintes Alapponthálózat (EOVA) védelmére rendelte el az Országos Földügyi és Térképészeti Hivatal (OFTH) a ’70-es évek elején. A Budapesti Geodéziai és Térképészeti Vállalat megkezdte a tornyok építését, és 1974-re el is készült az első öt torony, melyet további 102 társa követett. Az utolsó tornyot az 1986–87-ben Bugac mellett emelt Pusztaház nevű torony jelentette. A tornyokat elsősorban a vízszintes alapponthálózat főként elsőrendű pontjai fölé emelték (86 db),  de a tornyok kisebbik része – 20 db – harmadrendű pontra épült, sőt egyikük egy negyedrendű pontot jelöl a soproni Nádor-magaslaton. Magyarországon nincs másodrendű ponthálózat, mert a II. világháború után csak a harmadrendű pontsűrűségnek megfelelő hálózatot építették ki. A tornyok típusterv alapján készülhettek: ajtajaik és mérésre szolgáló ablakaik zárhatóak (voltak), az építmény belsejében háromszögelési pontjel és feljáró lépcső, a torony tetején feljárónyílás, kívül észlelőpillér és a külső irányozhatóságot biztosító betetőző jel található. Átmérőjük egységesen 3,5 méter, ám építési magasságuk jelentősen eltérhet, 8 és 30 méter között változik. Mára a műholdas technológia terjedésével feleslegessé váltak.   A tornyok építését szinte már a műholdas/digitális helymeghatározás beköszöntének küszöbén fejezték be. Az utolsó elkészülte után 10˜–15 évvel már egészen másféle módszerek felé kacsingatott a földmérés, hogy eljussunk odáig, hogy ma megfelelő körülmények között egy antenna segítségével és megfelelő mobilinternethálózat elérése esetén másodpercek alatt meghatározható egy pl. egy épület geodéziai pontosságú helye: az ilyen pontosságú méréseket akár hatósági ügyek intézésénél, műszaki tervek alapadataiként is el lehet fogadni.

7. kép: hánytatott toronysors. Ahhoz képest, hogy milyen fontos szerepülk van és mennyi erőforrást igényelt a kiépítésük, úgy tűnik, hogy  nem becsüljük meg őket. Az ember azt gondolná, hogy valami, ami betonból és vasból van nem lehet olyan nagyon megrongálni. Pedig de. Fotó: Geodéziai mérőtornyok Fb-csoport.

Az iszonyatos munkával – ne felejtsük el: ezeket a jókora vasbetonszerkezeteket a legtöbb esetben Isten háta mögötti helyeken kellett megépíteni – kiépített tornyok a technológia rohamos fejlődésével feleslegesé váltak, de csak szinte, ugyanis nagyon könnyen előállhat egy olyan szituáció, mikor – ha csak ideigelenesen is – de nélkülözni kell a digitális technológiát. Akkor bizony jó szolgálatot tesznek majd a tornyok, bár jövőjük kétséges, műszaki állapotuk egyre romlik. Többüknek némi ráncifelvarrás után másik funkciót is találtak.

8. kép: több torony kilátóként újjászületett. Erősen adta magát az ötlet, hisz a tornyok telepítésénél alapvető szempont volt a láthatóság. Balra a Börzsöny legmagasabb pontján,  a Csóványoson (938 m), jobbra pedig a mecseki – szintén magassági győztes – Zengőn (680 m) lévő erősen megújult arcú és kibővített funkciójú tornyokat láthatjuk. Fotó: Kovács Sándor/lechnerkozpont.hu

9. kép: Külön kiemelendő ívet ad a toronysztorinak, hogy a 107 – valóban különleges építmény – életre hívott egy jelvényszerző teljesítménytúrát, amelyet a Hegyek Vándora Turista Egyesület szervez és kezel. Aki végiglátogatja őket és ezt igazolja, az jelvényt kap (bronz: 30 torony, ezüst: 60 torony, arany: 90 torony, gyémánt: 107 torony). Fotó: Geodéziai mérőtornyok Facebook-csoport

FELHASZNÁLT IRODALOM:

• Wikipédia
• Lechner Tudásközpont/lechnerkozpont.hu
• Turista Magazin/turistamagazin.hu
• Hegyek Vándorai Turista Egyesület weboldala/hvte.hu/geotornyok.html